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基于solidworks种植土剥离刀的有限元分析

发布于:2016-02-12 21:29
有限元分析

      随着我国农业的发展,在高标准农田建设示范工程中,农业种植土更换、移植越来越受到重视,采用自动化精确种植土剥离代替粗放式种植土剥离是亟待解决的问题。耕地的表土层相当于土地的皮肤,经过长年累月的耕作,土壤肥力比较高,是宝贵的资源。研究表明,农业地、园林地、自然生态地表深度在。范围内种植土价值最高。种植土的移植与更换是农田新建、农田改造、设施农业的重要工序,种植土的自动化精确剥离可为农田建设提高效率及建设质量。综上所述,地表种植土自动剥离机,对促进林田改造、设施农业等发展具有重要的现实意义,在农田建设及小面积土地开发整理中具有广阔的应用前景。
      技术是机械制造实现自动化的关键步骤,以此为依托的机械系统作为机械制造的前期准备工作,数字化设计与仿真为后续的制造大大节省了工作量。参数化设计与仿真便渐渐成为了机械设计的大趋势,其方便、快捷、高效,便于实现制造的自动化,大大提高了机械制造的灵活性。为此,以地表种植土自动剥离机刀板部件的设计仿真为例,利用solidworks进行了三维建模设计与静力学有限元分析及仿真。
      在solidworks 中构建地表种植土剥离机的实体模型。整机的实体建模可分为几个部分:驱动行走机构、液压深度调节机构和地表土振动剥离机构。地表剥离机构是一个较为复杂的机械结构,既有规则的零件形状,如刀片、支架,也有不规则的零件形状,如板簧、平行四边形支杆、履带和液压马达等。在建模过程中,根据其形状特点,可以将整机建模归纳为以下情况:
      1) 驱动机构底座整体基本上由不同厚度的型钢组成。钢板之间通过螺纹联接、焊接或销联接。各尺寸和相对位置要精确计算,因为底座整体上将安装柴油机、变速器机构及座椅等。
      2) 行走轮、皮带带轮、轴承座外壳、滚筒等回转体,可先绘制它们的截面二维轮廓,再绕其中心线旋转生成。驱动机构中的变速器、离合器等体积较大、形状非规则正方体的形体,可以根据设计尺寸先绘出它们的外轮廓构成的实体,再使用多种命令综合来实现复杂的实体造型,可得所需实体。有专门的添加焊缝的功能。选取焊缝接触面,可以自动添加焊缝。地表种植土剥离机零部件的装配在完成单一零部件的建模后,需通过装配才能生成部件和整机的实体模型,也可以先新建装配体文件然后添加此装配体包含的零件。solidworks中装配的实质是给零件和零件、部件之间添加约束,限制它们的相对位置关系。插入配合关系,就可以对待装配零、部件的点、线、面施加重合、平行、同轴心、距离、角、垂直、对称等约束。装配过程中还可以使用平移、旋转工具改变零、部件位置,辅助添加装配约束所有零、部件装配完成后,则结束整机的建模过程,如图所示。


                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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